‘Cocina de prueba de’ minerales puede revelar el manto de la Tierra misterios

Una nueva investigación da a los científicos una imagen más clara del manto de la Tierra.

Los científicos piensan que el manto es como el pastel de mármol, mezclado por remolinos junto bits de suelo del océano y primordial de la roca.

El mayor reto del estudio de las medias del planeta, el más grande de la capa intercalada entre su núcleo de hierro y delgada de la superficie que está acogida a los seres vivos—es que no ha visto. Piensa que es como un paciente que un tac, y el doctor que es capaz de ver la luz y la oscuridad puntos indicativos de tejido sano y los tumores.

En lugar de un tac, sin embargo, los geólogos usan los sismógrafos. Ya que no se puede bucear hacia abajo para explorar lo que los “spots” en realidad significa, que tienen que descifrar lo que la diferencia en frecuencias de onda les está diciendo.

“Estamos mirando una foto de el manto, pero no sabemos cuáles son los colores que significan,” dice Susana Dorfman, un geoscientist en la Universidad Estatal de Michigan y el estudio del co-autor principal. “Las ondas sísmicas de los patrones de mostrar el contraste que indica los diferentes squishiness y diferentes densidades; nuestro trabajo es averiguar lo que está allí y por qué.”

Una rara y omnipresente mineral

Los científicos piensan que el manto es como el pastel de mármol, mezclado por remolinos junto bits de suelo del océano y primordial de la roca. Como el chocolate y el pastel de vainilla, diferentes partes del manto tienen diferentes composiciones.

Dorfman compara su laboratorio y el análisis de su equipo realiza a los chefs en una prueba de la cocina. El ingrediente principal de este menú, sin embargo, es bridgmanite—la Tierra más abundantes en minerales.

Los investigadores estiman que bridgmanite hace más de un 50 por ciento de la Tierra. Mientras omnipresente en el manto, es muy raro en la superficie.

Lo raro? Los investigadores han teorizado su existencia y fabricados en laboratorios desde los años ’70. Pero no fue hasta el 2014 que una mota de natural bridgmanite fue encontrado en un meteorito, su estructura cristalina y asignadas oficialmente bautizado.

Cocinar hasta algunos minerales

En la cocina de laboratorio, el equipo de cocina hasta una muestra de los minerales raros. El uso de un diamante yunque de la celda de presión y calentamiento láser—para duplicar el manto es inimaginable de presión y calor—que han probado su receta de bridgmanite con una pizca de hierro férrico. Esta combinación es muy densa y se oxida. (Hierro férrico se puede encontrar en el óxido.)

“El mínimo de la presión que usted necesita para hacer bridgmanite en el manto—un cuarto de millón de atmósferas—es como todo el peso de un elefante en equilibrio sobre una semilla de amapola,” dice Dorfman.

El uso de un diamante yunque de la celda de presión y calentamiento láser—para duplicar el manto es inimaginable la presión y el calor, los científicos tienen una mejor idea de lo minerales que componen el manto. (Crédito: Estado De Michigan)

El equipo también ha cambiado bridgmanite la composición, intercambio de magnesio y silicio átomos de hierro 3+ átomos.

“Me cambió la estructura y de cómo actúa,” dice Dorfman. “Hay un cambio en el átomo de hierro se llama una transición de espín, donde el átomo se encoge y se vuelve más denso debido a la intensa presión. Potencialmente, esto duplica lo que está pasando en profundidad en el manto.”

Estas laboratorio-recetas preparadas proporcionar un modelo y algunas ideas de los minerales que potencialmente constituyen el manto. Lo Dorfman del equipo de cocinado no es una imitación exacta del manto minerales, pero el resultado final producido la más clara de las mediciones de la densidad, compresibilidad, electrónicos y de conductividad de rusty bridgmanite en el manto inferior.

‘Raro’

Mientras Dorfman y otros científicos nunca pueden ver manto de muestras de núcleo de primera mano, las observaciones y mediciones de laboratorio ayudará a los científicos a interpretar lo que las ondas sísmicas se pueden contar.

Los resultados ayudarán a los científicos a utilizar mediciones geofísicas para trazar con precisión la cantidad de hierro en el manto, pero el equipo también se determinó que será difícil ver cómo oxidado es. Dorfman sigue siendo optimista de que esta línea de investigación se dará a conocer algunas de las manto de misterios.

Hizo del manto de la Tierra se trague la mitad de la India y Eurasia?

“El manto profundo es un extraño lugar con la misteriosa características que pueden ser residuos de formación de la Tierra, los cementerios para pilotes hundidos placas tectónicas, las fuentes de hotspot volcanes, como Hawaii, o los procesos que dieron forma a la atmósfera”, dice Dorfman. “Cualquier cosa que podamos detectar acerca de la composición de funciones en la base del manto nos puede ayudar a resolver estos misterios.”

La investigación aparece en la revista Nature Communications.

Científicos de la Universidad de Michigan, el Centro de Alta Presión de Investigación científica y tecnológica (China), la Universidad de Hawaii, Argonne National Laboratory, de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Illinois contribuido a la investigación.

Fuente: Universidad Del Estado De Michigan

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Autor: Revista Luces del Siglo

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